Факторы, влияющие на молярную концентрацию
Моль (русское обозначение: моль ; международное: mol ; устаревшее название грамм-молекула (по отношению к количеству молекул) ; от лат. moles - количество, масса, счётное множество) - единица измерения количества вещества в Международной системе единиц (СИ) , одна из семи основных единиц СИ .
Моль принят в качестве основной единицы СИ XIV Генеральной конференцией по мерам и весам (ГКМВ) в 1971 году .
Пока определение моля связано с массой. Однако XXVI Генеральная конференция по мерам и весам (13-16 ноября 2018 года) одобрила новое определение моля, основанное на фиксации численного значения постоянной Авогадро . Решение вступит в силу во Всемирный день метрологии 20 мая 2019 года.
Определение
Точное определение моля формулируется так :
Моль - количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0,012 кг . При применении моля структурные элементы должны быть специфицированы и могут быть атомами, молекулами, ионами, электронами и другими частицами или специфицированными группами частиц.
Из определения моля непосредственно следует, что молярная масса углерода-12 равна 12 г/моль точно .
Количество специфицированных структурных элементов в одном моле вещества называется постоянной Авогадро (числом Авогадро), обозначаемой обычно как N
A
. Таким образом, в углероде-12 массой 0,012 кг содержится N
A
атомов. Значение постоянной Авогадро, рекомендованное Комитетом по данным для науки и техники (CODATA) в 2014 году , равно 6,022140857(74)⋅10 23 моль −1 . Отсюда, 1 атом углерода-12 имеет массу 0,012/N
A
кг = 12/N
A
г. 1/12 массы атома углерода-12 называют атомной единицей массы (обозначение а. е. м.), и, следовательно, 1 а. е. м. = 0,001/N
A
кг =1/N
A
г. Таким образом, масса одного моля вещества (молярная масса) равна массе одной частицы вещества, атома или молекулы, выраженной в а. е. м. и умноженной на N
A
.
Например, масса 1 моля лития ,
имеющего атомарную кристаллическую решётку, будет равна
7 а. е. м. х N
A
=7 х 1/N
A
г х N
A
моль −1 = 7 г/моль,
а масса 1 моля кислорода
, состоящего из двухатомных молекул
2 х 16 а. е. м. х N
A
=2 х 16 х 1/N
A
г х N
A
моль −1 =32 г/моль.
То есть, из определения а. е. м. вытекает, что молярная масса вещества, выраженная в граммах на моль, численно
равна массе мельчайшей частицы (атома или молекулы) этого вещества, выраженной в атомных единицах массы.
Моль останется единицей количества вещества; но его величина будет устанавливаться фиксацией численного значения постоянной Авогадро равным в точности 6,02214X⋅10 23 , когда она выражена единицей СИ моль −1 .
Здесь Х заменяет одну или более значащих цифр, которые будут определены в дальнейшем на основании наиболее точных рекомендаций CODATA.
XXV ГКМВ, состоявшаяся в 2014 году, приняла решение продолжить работу по подготовке новой ревизии СИ, включающей переопределение моля, и наметила закончить эту работу к 2018 году с тем, чтобы заменить существующую СИ обновлённым вариантом на XXVI ГКМВ в том же году .
Кратные и дольные единицы
Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ . Причём, единица измерения «иоктомоль» может использоваться лишь формально, так как столь малые количества вещества должны измеряться отдельными частицами (1 имоль формально равен 0,602 частицы).
| Кратные | Дольные | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
| 10 1 моль | декамоль | дамоль | damol | 10 −1 моль | децимоль | дмоль | dmol |
| 10 2 моль | гектомоль | гмоль | hmol | 10 −2 моль | сантимоль | смоль | cmol |
| 10 3 моль | киломоль | кмоль | kmol | 10 −3 моль | миллимоль | ммоль | mmol |
| 10 6 моль | мегамоль | Ммоль | Mmol | 10 −6 моль | микромоль | мкмоль | µmol |
| 10 9 моль | гигамоль | Гмоль | Gmol | 10 −9 моль | наномоль | нмоль | nmol |
| 10 12 моль | терамоль | Тмоль | Tmol | 10 −12 моль | пикомоль | пмоль | pmol |
| 10 15 моль | петамоль | Пмоль | Pmol | 10 −15 моль | фемтомоль | фмоль | fmol |
| 10 18 моль | эксамоль | Эмоль | Emol | 10 −18 моль | аттомоль | амоль | amol |
| 10 21 моль | зеттамоль | Змоль | Zmol | 10 −21 моль | зептомоль | змоль | zmol |
| 10 24 моль | иоттамоль | Имоль | Ymol | 10 −24 моль | иоктомоль | имоль | ymol |
| применять не рекомендуется | |||||||
Праздник «День моля»
См. также
Примечания
- Термин грамм-атом применительно к молю атомов в настоящее время также мало используется.
- Моль (единица количества вещества) // Мёзия - Моршанск. - М. : Советская энциклопедия, 1974. - (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред.
Урок 1.
Тема: Количество вещества. Моль
Химия – это наука о веществах. А как измерять вещества? В каких единицах? В молекулах, из которых состоят вещества, но сделать это очень сложно. В граммах, килограммах или миллиграммах, но так измеряют массу. А что если объединить массу, которую измеряют на весах и число молекул вещества, возможно ли это?
а) H-водород
А н = 1а.е.м.
1а.е.м = 1,66*10 -24 г
Возьмем 1г водорода и подсчитаем количество атомов водорода в этой массе (предложите это сделать ученикам с помощью калькулятора).
N н = 1г / (1,66*10 -24) г = 6,02*10 23
б) O-кислород
А о = 16а.е.м = 16*1.67* 10 -24 г
N o = 16г / (16 *1.66 * 10 -24) г =6,02 * 10 23
в) C-углерод
А с = 12а.е.м = 12*1.67*10 -24 г
N c = 12г / (12* 1.66*10 -24) г = 6,02*10 23
Сделаем вывод: если мы возьмем такую массу вещества, которая равна атомной массе по величине, но взята в граммах, то там будет всегда (для любого вещества) 6.02 *10 23 атомов этого вещества.
H 2 O - вода
18г / (18* 1.66*10 -24) г =6,02*10 23 молекул воды и т.д.
N а = 6,02*10 23 - число или постоянная Авогадро .
Моль - количество вещества, в котором содержится 6,02 *10 23 молекул, атомов или ионов, т.е. структурных единиц.
Бывает моль молекул, моль атомов, моль ионов.
n – число молей,(число молей часто обозначают- ню),
N - число атомов или молекул,
N а = постоянная Авогадро.
Кмоль = 10 3 моль, ммоль = 10 -3 моль.
Показать портрет Амедео Авогадро на мультимедийной установке и кратко рассказать о нем, или поручить ученику подготовить небольшой доклад о жизни учёного.
Урок 2.
Тема « Молярная масса вещества»
Чему же равна масса 1 моля вещества? (Вывод учащиеся часто могут сделать сами.)
Масса одного моля вещества равна его молекулярной массе, но выражена в граммах. Масса одного моля вещества называется молярной массой и обозначается – M.
Формулы:
М - молярная масса,
n - число молей,
m - масса вещества.
Масса моля измеряется в г/моль, масса кмоля измеряется в кг/кмоль, масса ммоля измеряется в мг/моль.
Заполнить таблицу (таблицы раздаются).
Вещество |
Число молекул
|
Молярная масса
|
Число молей
|
Масса вещества
|
5моль |
||||
Н 2 SO 4 |
||||
12 ,0 4*10 26 |
Урок 3.
Тема: Молярный объем газов
Решим задачу. Определите объем воды, масса которой при нормальных условиях 180 г.
Дано:
Т.е. объем жидких и твердых тел считаем через плотность.
Но, при расчёте объёма газов не обязательно знать плотность. Почему?
Итальянский ученый Авогадро определил, что в равных объемах различных газов при одинаковых условиях (давлении, температуре) содержится одинаковое число молекул - это утверждение называется законом Авогадро.
Т.е. если при равных условиях V(H 2) =V(O 2) , то n(H 2) =n(O 2), и наоборот если при равных условиях n(H 2) =n(O 2) то и объемы этих газов будут одинаковы. А моль вещества всегда содержит одно и тоже число молекул 6,02 *10 23 .
Делаем вывод – при одинаковых условиях моли газов должны занимать один и тот же объем.
При нормальных условиях (t=0, P=101,3 кПа. или 760 мм рт. ст.) моли любых газов занимают одинаковый объем. Этот объем называется молярным.
V m =22,4 л/моль
1кмоль занимает объём -22,4 м 3 /кмоль, 1ммоль занимает объем -22,4 мл/ммоль.
Пример 1. (Решается на доске):
| Дано: | Решение: | ||||||
|
Одной из основных единиц в Международной системе единиц (СИ) является единица количества вещества – моль. Моль – это такое количество вещества, которое содержит столько структурных единиц данного вещества (молекул, атомов, ионов и др.), сколько атомов углерода содержится в 0,012 кг (12 г) изотопа углерода 12 С . Учитывая, что значение абсолютной атомной массы для углерода равно m (C) = 1,99 · 10 26 кг, можно рассчитать число атомов углерода N А , содержащееся в 0,012 кг углерода. Моль любого вещества содержит одно и то же число частиц этого вещества (структурных единиц). Число структурных единиц, содержащихся в веществе количеством один моль равно 6,02·10 23 и называется числом Авогадро (N А ). Например, один моль меди содержит 6,02·10 23 атомов меди (Cu), а один моль водорода (H 2) – 6,02·10 23 молекул водорода. Молярной массой (M) называется масса вещества, взятого в количестве 1 моль. Молярная масса обозначается буквой М и имеет размерность [г/моль]. В физике пользуются размерностью [кг/кмоль]. В общем случае численное значение молярной массы вещества численно совпадает со значением его относительной молекулярной (относительной атомной) массы. Например, относительная молекулярная масса воды равна: Мr(Н 2 О) = 2Аr (Н) + Аr (O) = 2∙1 + 16 = 18 а.е.м. Молярная масса воды имеет ту же величину, но выражена в г/моль: М (Н 2 О) = 18 г/моль. Таким образом, моль воды, содержащий 6,02·10 23 молекул воды (соответственно 2·6,02·10 23 атомов водорода и 6,02·10 23 атомов кислорода), имеет массу 18 граммов. В воде, количеством вещества 1 моль, содержится 2 моль атомов водорода и один моль атомов кислорода. 1.3.4. Связь между массой вещества и его количествомЗная массу вещества и его химическую формулу, а значит и значение его молярной массы, можно определить количество вещества и, наоборот, зная количество вещества, можно определить его массу. Для подобных расчетов следует пользоваться формулами: где ν – количество вещества, [моль]; m – масса вещества, [г] или [кг]; М – молярная масса вещества, [г/моль] или [кг/кмоль]. Например, для нахождения массы сульфата натрия (Na 2 SO 4) количеством 5 моль найдем: 1) значение относительной молекулярной массы Na 2 SO 4 , представляющую собой сумму округленных значений относительных атомных масс: Мr(Na 2 SO 4) = 2Аr(Na) + Аr(S) + 4Аr(O) = 142, 2) численно равное ей значение молярной массы вещества: М(Na 2 SO 4) = 142 г/моль, 3) и, наконец, массу 5 моль сульфата натрия: m = ν · M = 5 моль · 142 г/моль = 710 г. Ответ: 710. 1.3.5. Связь между объемом вещества и его количествомПри нормальных условиях (н.у.), т.е. при давлении р , равном 101325 Па (760 мм. рт. ст.), и температуре Т, равной 273,15 К (0 С), один моль различных газов и паров занимает один и тот же объем, равный 22,4 л. Объем, занимаемый 1 моль газа или пара при н.у., называется молярным объемом газа и имеет размерность литр на моль. V мол = 22,4 л/моль. Зная количество газообразного вещества (ν) и значение молярного объема (V мол) можно рассчитать его объем (V) при нормальных условиях: V = ν · V мол, где ν – количество вещества [моль]; V – объем газообразного вещества [л]; V мол = 22,4 л/моль. И, наоборот, зная объем (V ) газообразного вещества при нормальных условиях, можно рассчитать его количество (ν): | |||||||
| Тип | основная | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Кратные | Дольные | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
| 10 1 моль | декамоль | дамоль | damol | 10 −1 моль | децимоль | дмоль | dmol |
| 10 2 моль | гектомоль | гмоль | hmol | 10 −2 моль | сантимоль | смоль | cmol |
| 10 3 моль | киломоль | кмоль | kmol | 10 −3 моль | миллимоль | ммоль | mmol |
| 10 6 моль | мегамоль | Ммоль | Mmol | 10 −6 моль | микромоль | мкмоль | µmol |
| 10 9 моль | гигамоль | Гмоль | Gmol | 10 −9 моль | наномоль | нмоль | nmol |
| 10 12 моль | терамоль | Тмоль | Tmol | 10 −12 моль | пикомоль | пмоль | pmol |
| 10 15 моль | петамоль | Пмоль | Pmol | 10 −15 моль | фемтомоль | фмоль | fmol |
| 10 18 моль | эксамоль | Эмоль | Emol | 10 −18 моль | аттомоль | амоль | amol |
| 10 21 моль | зеттамоль | Змоль | Zmol | 10 −21 моль | зептомоль | змоль | zmol |
| 10 24 моль | иоттамоль | Имоль | Ymol | 10 −24 моль | иоктомоль | имоль | ymol |
| применять не рекомендуется | |||||||
Праздник «День моля» [ | ]
См. также [ | ]
Примечания [ | ]
- Термин грамм-атом применительно к молю атомов в настоящее время также мало используется.
- Моль (единица количества вещества) // Мёзия - Моршанск. - М. : Советская энциклопедия, 1974. - (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред.
Количество частиц в одном моле любого вещества постоянно и носит название числа Авогадро (N A ).
N A = 6,02214179(30)×10 23 моль −1 .Кратные и дольные единицы
Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ .
| Кратные | Дольные | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
| 10 1 моль | декамоль | дамоль | damol | 10 −1 моль | децимоль | дмоль | dmol |
| 10 2 моль | гектомоль | гмоль | hmol | 10 −2 моль | сантимоль | смоль | cmol |
| 10 3 моль | киломоль | кмоль | kmol | 10 −3 моль | миллимоль | ммоль | mmol |
| 10 6 моль | мегамоль | Ммоль | Mmol | 10 −6 моль | микромоль | мкмоль | µmol |
| 10 9 моль | гигамоль | Гмоль | Gmol | 10 −9 моль | наномоль | нмоль | nmol |
| 10 12 моль | терамоль | Тмоль | Tmol | 10 −12 моль | пикомоль | пмоль | pmol |
| 10 15 моль | петамоль | Пмоль | Pmol | 10 −15 моль | фемтомоль | фмоль | fmol |
| 10 18 моль | эксамоль | Эмоль | Emol | 10 −18 моль | аттомоль | амоль | amol |
| 10 21 моль | зеттамоль | Змоль | Zmol | 10 −21 моль | зептомоль | змоль | zmol |
| 10 24 моль | йоттамоль | Имоль | Ymol | 10 −24 моль | йоктомоль | имоль | ymol |
| применять не рекомендуется | |||||||
Примечание : единица измерения йоктомоль может использоваться лишь формально, так как столь малые количества вещества должны измеряться отдельными частицами (1 имоль формально равен 0,602 частицы).
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "Моль (единица)" в других словарях:
Моль, единица количества вещества, т. е. величины, оцениваемой количеством содержащихся в физической системе тождественных структурных элементов (атомов, молекул, ионов и других частиц или их специфических групп). М. равен количеству вещества… … Большая советская энциклопедия
Эта статья посвящена единице измерения. См. также: насекомые моли. Моль (обозначение моль, mol) единица измерения количества вещества. Соответствует количеству вещества, содержащему столько специфицированных структурных единиц (атомов, молекул,… … Википедия
1. МОЛЬ, и; ж. Небольшая бабочка, гусеница которой является вредителем шерстяных вещей, хлебных зёрен и растений. 2. МОЛЬ, и; ж.; МОЛЬ, я; м. Спец. Лес, сплавляемый по реке брёвнами, не связанными в плот. По реке плыла м. Пробираться на лодке… … Энциклопедический словарь
Моль многозначное слово: Моль единица измерения количества вещества, Моль представитель молей (под названием «моли» объединяют в нетаксономическую группу мелких насекомых из отряда чешуекрылых). Населённые пункты Моль … … Википедия
МОЛЬ - единица количества вещества в СИ, определяемая как количество вещества, содержащее столько же формульных (структурных) единиц этого вещества (атомов, молекул, ионов, электронов и др.), сколько содержится атомов в 12 г изотопа углерода 12 (12С);… … Большая политехническая энциклопедия
МОЛЬ (Mohl) Хуго фон (1805 1872), немецкий ботаник, пионер в исследовании анатомии и физиологии КЛЕТОК растений. Сформулировал гипотезу о том, что ядро клетки окружено гранулированным коллоидным веществом, которое в 1846 г. он назвал… … Научно-технический энциклопедический словарь
МОЛЬ, единица количества вещества в СИ. Обозначение моль. В 1 моле содержится столько молекул (атомов, ионов или каких либо других структурных элементов вещества), сколько атомов содержится в 0,012 кг 12С (углерода с атомной массой 12). число… … Современная энциклопедия
Единица количества вещества СИ, обозначается моль. В 1 моле содержится столько молекул (атомов, ионов или каких либо др. структурных элементов вещества), сколько атомов содержится в 0,012 кг 12С (углерода с атомной массой 12), т. е. 6,022.1023… … Большой Энциклопедический словарь
Моль - МОЛЬ, единица количества вещества в СИ. Обозначение моль. В 1 моле содержится столько молекул (атомов, ионов или каких либо других структурных элементов вещества), сколько атомов содержится в 0,012 кг 12С (углерода с атомной массой 12). Число… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
Эта статья посвящена единице измерения. У слова «Моль» есть и другие значения: см. Моль (значения). Моль (русское обозначение: моль; международное: mol) единица измерения количества вещества в Международной системе единиц (СИ), одна из семи … Википедия
